早期銅器考古發現的商以前的銅器約三百餘件﹐出土於黃河流域及其以北的燕遼地區古文化遺址中。時代最早的是馬家窯文化遺址和馬廠文化遺址出土的青銅刀﹐年代是公元前3000年和公元前2300年。成批發現的早期銅器以甘青地區齊家文化遺址為最多﹐達四十多件。器類有鏡﹑指環﹑斧﹑刀﹑錐﹑匕﹐等等。其中既有紅銅器物﹐也有青銅器物。在黃河流域中下游的龍山文化遺址中﹐也陸續發現一些早期銅器。這些發現表明﹐在距今四千年前﹐黃河流域已進入早期青銅時代。
商周銅器商周是中國青銅器製作的鼎盛階段﹐銅器大都是銅和錫﹑鉛合金的青銅器。
據考古發現﹐商早期青銅器既有鼎﹑爵﹑觚等容器﹐又有刀﹑錐﹑錛﹑鑿﹑戈﹑鏃﹑魚鉤等工具及鑲嵌綠松石的銅牌飾。鑲嵌工藝和青銅容器的較多出現﹐標誌著商代早期青銅冶鑄業已相當發達。商代中期的銅器發現更多﹐容器類達十多種﹐有大方鼎等大型器物。普遍出現銅器花紋裝飾﹐主要是饕餮紋。其次是小圓圈紋﹑渦紋﹑乳釘紋﹑弦紋。商代晚期的重要青銅器大多發現於安陽殷墟﹐有禮樂器﹑兵器﹑工具﹑車馬器等。特別是禮樂器﹐素為中外學者所矚目。其代表作司母戊鼎﹐是世界上已知的時代最早﹑體積最大的青銅器。成批器物的發現﹐首推1976年發掘的婦好墓。墓中出土青銅器四百六十多件﹐幾乎囊括了殷墟出土銅器的所有類別和品種。其中一些銅器造型和工藝都十分精湛﹔又有刻銘銅器一百多件﹐可為殷商文化分期斷代提供可靠的實物標準。
西周早期的青銅器繼承殷商晚期的傳統﹐造型莊重結實﹐花紋裝飾崇高繁縟﹐流行饕餮紋﹑夔紋﹑襯以雷紋的通體紋飾﹐並逐漸出現有重要史料價值的長篇銘文。西周中晚期﹐銅器造型趨向簡樸﹐殷末周初常見的方鼎﹑觚﹑爵﹑方彝基本消失﹐富有神秘感的獸面紋﹑饕餮紋已被淘汰﹐代之而起的是帶狀紋飾﹐流行竊曲紋﹑瓦紋。到了東周時期﹐酒器明顯減少﹐烹飪器和盛食器增多﹐鼎均成組使用。在東周銅器中﹐以各國諸侯和卿大夫的禮器最多。區域性的特點亦更為明顯。在春秋中期以後﹐青銅鑄造工藝和加工技術有了進一步改進。青銅器﹐不僅數量多﹑體型大﹐而且器壁薄﹐造型更加合理﹑和諧﹑美觀。湖北隨縣曾侯乙墓出土青銅器四千餘件﹐總重量十噸左右﹐其中有各重三百二十公斤的溫酒器二件﹐楚王賻贈的重達一百三十五公斤的銅﹐還有錯金銘文的編鐘六十四枚﹐每鍾兩音﹐不僅是聲學﹑律學上的創造﹐也是青銅鑄造工藝的傑作﹔特別是使用失蠟法鑄造的尊盤﹐造型精巧﹐結構複雜﹐通體纖細透剔﹐突出地反映了當時鑄造技術的卓越成就。
但是﹐殷周青銅冶鑄業很少鑄造農業生產工具。只是在長江下游和一些邊遠地區發現有較多的東周青銅農具。
早期鐵器中國開始冶鐵和使用鐵器的年代﹐目前尚無定論。有些學者認為﹐早在殷朝早期人們已經接觸了金屬鐵﹐不僅能識別鐵和青銅在性質上的差異﹐並且熟悉鐵的熱加工性能﹐將其鍛打成器。
考古發現的人工冶煉的最早鐵器屬於春秋時期﹐目前已知的大約有二十件左右﹐有凹形鋤(臿)刃﹑梯形錛刃﹑削﹑刮刀﹑劍(包括銅柄鐵劍﹑玉柄鐵匕首)﹑鼎等。經金相核驗﹐多數屬固態還原的塊煉鐵。其中的鋼劍﹐可能是從固態還原的鐵再滲碳鍛造而成。長沙窯嶺出土的鐵鼎和六合程橋出土的鐵塊﹐乃白口鐵冶鑄而成。
世界各國的冶鐵技術發展過程﹐一般經歷從固態還原的塊煉法到生鐵冶煉兩個階段﹐即先有鍛造的不含碳的鐵﹐然後才發明鑄鐵﹐兩者之間相距的時間很長。中國出現塊煉鐵的時間比西方晚﹐使用生鐵的時間卻遙遙領先。從塊煉鐵到生鐵的出現﹐時間可能是相銜接的﹐而且鑄鐵和用生鐵制鋼一直是主要的冶煉方法。這是中國古代冶鐵業的一大特點。
戰國鐵器戰國早期的鐵器﹐品類與春秋晚期差不多﹐但開始在鐵器上採用錯金嵌玉工藝﹐而且在冶煉技術上發明了韌性鑄鐵。韌性鑄鐵工藝是用退火方法﹐使白口鐵中與鐵化合的碳成為石墨而析出﹐以降低白口鐵脆性的柔化處理工藝。這一發明﹐大大提高了鐵器的實用性能﹐為戰國中期以後的鐵器大量套用于軍事和農業生產創造了技術條件。
戰國中期以後﹐發現的鐵器已遍及當時的七國地區﹐並見於北方的胡貉和南方的百越。出土總數已近千件﹐器類包括農具﹑手工業工具﹑兵器和雜器﹐而以農業﹑手工業工具為大宗。農具有钁﹑鋤﹑臿﹑鏟﹑鐮等品種。由於各地土質不同﹐同一類型的農具又有不同的形式﹐如钁有長方板楔形和長條橢圓孔形﹔鋤有六角形﹑梯形﹑凹形鐵口鋤和多齒鋤﹔鐮有矩鐮﹑爪鐮﹔等等。手工具有斧﹑錛﹑錐﹑鑿﹑錘﹔兵器有劍﹑戟﹑矛﹑匕首﹑冑﹔雜用器有削﹑刮刀﹑環﹑鉤﹑帶鉤等。
戰國後期﹐鐵器的使用推廣到社會生產和生活的各個領域。在農業生產中﹐鐵農具已經基本上代替了木器﹑石器﹑骨器﹑蚌器和青銅器﹐初步取得支配地位﹐為擴大耕種面積﹐改良土壤﹐深耕細作﹐提高作物產量發揮了巨大作用。在手工業中﹐工具也以鐵制為主。成書於戰國晚期的《管子.輕重》說:“一農之事﹐必有一耜一銚一椎一銍﹐然後成為農﹔一車必有一斤一鋸一釭一鑽一鑿一銶一軻﹐然後成為車﹔一女必有一刀一錐一箴一鉥﹐然後成為女。”可見鐵器已成為社會生產各部門所必需的工具。
塊煉滲碳鋼及其淬火工藝的掌握﹐為大量生產優質武器創造技術條件。地下發現的戰國鐵兵器﹐以楚﹑燕兩國為最多﹐主要是劍﹑戟﹑矛。經金相考察﹐劍戟中的多數是將塊煉鐵增碳後多次加熱鍛打成形﹐並經淬火而成的﹐具有堅硬銳利的刃部和韌性的實體。
各地發現的戰國時期的鐵器﹐各單類器物的基本形制和外形特徵大體一致﹔其冶煉製作方法幾乎完全相同﹔各種器形演變的因襲發展關係也比較清楚。這些都反映了當時列國文化的共同性。再從當時邊境地區出土的鐵器來看﹐時代一般較晚﹐造型與內地沒有大的區別。由此可以證明﹐中國的古代鐵器冶鑄技術是獨自發生﹑發展的﹐並從中原向其四周推廣。大約在戰國晚期﹐中國鐵器由燕國傳入朝鮮﹐繼又傳入日本﹐從而形成以中國為中心的東亞早期鐵器文化圈。
